DE4022444A1 - METHOD FOR FIXING CONNECTING METALLIC COMPONENTS TO A METALLIC CARRIER - Google Patents
METHOD FOR FIXING CONNECTING METALLIC COMPONENTS TO A METALLIC CARRIERInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum festen Verbin den von hochbelasteten und langgestreckten metallischen Bauteilen mit einem ebenfalls metallischen Träger, und zwar insbsondere zum nachträglichen Befestigen von Anker- und/oder Führungsschienen für Einzelsitze oder Sitzbänke auf dem Boden und/oder von Halteschienen für Einbauteile an den Wänden von Aufbauten vorhandener Fahrzeuge, deren Befestigungsstellen in erheblichem Maße Zug- und Scherkräften unterworfen sind.The invention relates to a method for fixed connection that of highly stressed and elongated metallic Components with a metallic support, and in particular for retrofitting Anchor and / or guide rails for individual seats or Benches on the floor and / or from support rails for Installation parts on the walls of superstructures Vehicles whose attachment points to a considerable extent Are subject to tensile and shear forces.
Bisher ist es üblich, hochbelastete und langgestreckte metallische Bauteile an einem ebenfalls metallischen Träger durch Vernietung und/oder Verschraubung und/oder Verschweißung zu befestigen. Insbesondere bei der Ferti gung von Fahrzeugaufbauten, wie sie bspw. bei Wohn- und Reisemobilen zum Einsatz gelangen, werden auf diese Art und Weise die Anker- und/oder Führungsschienen für Einzelsitze oder Sitzbänke auf dem Boden und/oder von Halteschienen für sonstige Einbauten an den Wänden angebracht. So far it has been common to be highly stressed and elongated metallic components on a metallic one Carrier by riveting and / or screwing and / or Fasten welding. Especially at the Ferti supply of vehicle bodies, such as those used in residential and Motorhomes are used in this way and way the anchor and / or guide rails for Individual seats or benches on the floor and / or by Holding rails for other fittings on the walls appropriate.
Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Befestigungs art liegt darin, daß jeweils eine sehr große Anzahl von Verbindungsstellen, also Vernietungen und/oder Ver schraubungen und/oder Verschweißungen angebracht werden müssen. So kommt es vor, daß eine gegen Zug- und Scher krafteinwirkung dauerhaft stabile Anbringung einer Anker- und/oder Führungsschiene für Einzelsitze oder Sitzbänke auf dem Boden von Fahrzeugaufbauten die Her stellung von bis zu hundert Nietstellen oder Verschrau bungen erforderlich macht.A major disadvantage of this known attachment art is that each has a very large number of Liaison offices, i.e. riveting and / or ver Screws and / or welds are attached have to. So it happens that one against pull and shear permanent stable application of force Anchor and / or guide rail for individual seats or Benches on the floor of vehicle bodies Setting up to a hundred riveting points or screwing exercises.
Abgesehen davon, daß vor der eigentlichen Durchführung der Vernietung und/oder Verschraubung und/oder Ver schweißung zuvor in dem zu befestigenden Bauteil sowie in dem Träger deckungsgleiche Löcher gebohrt werden müssen, die umfangreiche Vorarbeiten voraussetzen, ergibt sich im Bereich jeder einzelnen Befestigungsstel le auch noch erhöhte Korrosionsgefahr durch unerwünsch tes Eindringen von Feuchtigkeit und Nässe. Auch kann Spänebildung im Bereich der Bohrlöcher die ordnungsge mäße Ausführung der Vernietungen und/oder Verschraubun gen nachhaltig beeinträchtigen. Durch Schweißen treten Beschädigungen der Lack- und Grundierschicht ein.Apart from that before the actual implementation riveting and / or screwing and / or ver welding beforehand in the component to be fastened as well congruent holes are drilled in the carrier that require extensive preparatory work, results in the area of each individual fastening point le also increased risk of corrosion due to unwanted penetration of moisture and wetness. Can too Chip formation in the area of the boreholes the orderly appropriate execution of riveting and / or screwing lasting effects. Kick by welding Damage to the paint and primer layer.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Mängel der bekannten Befestigungsart für metallische Bauteile auf ebenfalls metallischen Trägern auszuräumen. Deshalb liegt die Aufgabe vor, eine Möglichkeit aufzuzeigen, die mit relativ geringem Arbeitsaufwand und unter Vermeidung von Korrosionsgefahr das feste Verbinden von hochbelasteten und langgestreckten metallischen Bauteilen mit einem ebenfalls metallischen Träger gewährleistet.The invention aims to overcome the shortcomings of the known Type of fastening for metallic components also clear out metallic supports. That is why Task to show a way that with relatively little work and avoidance of Risk of corrosion the firm connection of highly loaded and elongated metallic components with one also guaranteed metallic carrier.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe verfahrenstech nisch dadurch gelöst, daß zwischen die einander zugewen deten Flächen von Bauteil und Träger ein Polyurethan Kleber eingebracht wird, nachdem Bauteil und Träger zuvor jeweils mindestens in den mit dem Kleber zu verse henden Flächenbereichen mit einer Lack-und/oder Grundie rungsschicht sowie mit einer diese überdeckenden (Schwarz)-Primerschicht versehen worden sind.According to the invention, this task is procedural nisch solved by facing each other The surfaces of the component and carrier are made of polyurethane Glue is applied after component and carrier beforehand in each case at least in the verse with the glue surface areas with a lacquer and / or primer layer and with a covering layer (Black) primer layer.
Praktische Versuche haben ergeben, daß mit Hilfe einer solchermaßen hergestellten und/oder aufgebauten Verbin dung Festigkeiten gegen die auftretenden Kraftwirkungen, insbesondere Zug- und Scherkräfte, erreicht werden können, welche den herkömmlichen Niet- und/oder Schraub- und/oder Schweißverbindungen zumindest ebenbürtig sind.Practical tests have shown that with the help of a thus produced and / or assembled verbin strength against the occurring force effects, especially tensile and shear forces can, which the conventional riveting and / or screw and / or welded connections are at least equal.
Mit der erfindungsgemäßen Verbindungsart wird nicht nur dem Auftreten von Korrosionsschäden im Bereich der Befestigungsstellen optimal entgegengewirkt. Vielmehr ergibt sich auch ein beträchtlich verminderter Montage aufwand. Darüber hinaus wird eine gleichmäßige und relativ großflächige Krafteinleitung aus dem Bauteil in den Träger herbeigeführt und auftretende Verwindungen zwischen dem Träger und dem Bauteil werden durch die Elastizität des Klebers problemlos aufgenommen.With the type of connection according to the invention is not only the occurrence of corrosion damage in the area of Fastening points counteracted optimally. Much more there is also a considerably reduced assembly expenditure. In addition, it will be even and relatively large force transmission from the component in brought about the wearer and occurring twists between the carrier and the component are by the Elasticity of the glue easily absorbed.
Bewährt hat es sich nach der Erfindung in besonderem Maße, wenn mit einem - relativ dünnwandigen - Träger aus Stahlblech ein - relativ dickwandiges - Bauteil aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, verklebt wird.It has proven itself in particular after the invention Dimensions, if with a - relatively thin-walled - from Sheet steel is a - relatively thick-walled - component Light metal, especially aluminum, is glued.
Erfindungsgemäß hat es sich auch als zweckmäßig heraus gestellt, daß zwischen Träger und Bauteil mehrere zuein ander parallele Kleberbahnen eingebracht werden, wenn das langgestreckte metallische Bauteil eine relativ große Konstruktionsbreite hat. Es kann sich dabei in Weiterbildung des Erfindungsgedankens als zweckmäßig erweisen, wenn die Breite der Kleberbahnen kleiner eingestellt wird als der Abstand zwischen benachbarten Kleberbahnen.According to the invention, it has also proven to be expedient asked that several between the carrier and component other parallel adhesive sheets are introduced if the elongated metallic component is a relative has a wide construction range. It can be in Further development of the inventive concept as appropriate prove if the width of the adhesive sheets is smaller is set as the distance between neighboring ones Adhesive sheets.
Als empfehlenswert hat sich aber auch herausgestellt, wenn Träger oder Bauteil an der jeweiligen Verbindungs fläche mit einer Wellen-, Sicken- und/oder Rippenstruk tur versehen und dabei jeweils lediglich entlang der aufeinandertreffenden Berührungsflächen mit einer Kle berbahn versehen werden.It also turned out to be recommended if carrier or component at the respective connection surface with a wave, beading and / or rib structure provided and only along the touching surfaces with an adhesive be provided.
Eine erfindungsgemäße Festverbindung zwischen einem vornehmlich langgestreckten metallischen Bauteil und einem ebenfalls metallischen Träger zeichnet sich da durch aus, daß eine auf den Träger aufgebrachte - ausge härtete - Lackschicht eine weitere Beschichtung aus Primer trägt, während eine auf das Bauteil aufgebrachte - ebenfalls ausgehärtete - Grundierungsschicht ebenfalls mit einer weiteren Primer-Beschichtung versehen ist, und daß zwischen die einander zugewendeten Primer-Beschich tungen eine Polyurethan-Kleberschicht gelegt ist.A leased line according to the invention between a primarily elongated metallic component and there is also a metallic support by from that one applied to the carrier - out hardened - lacquer layer another coating Primer wears while one is applied to the component - likewise hardened - primer layer also is provided with a further primer coating, and that between the mutually facing primer coating a polyurethane adhesive layer is laid.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anschließend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigenOther features and advantages of the invention will be then using one shown in the drawing Exemplary embodiment explained. Show it
Fig. 1 im Querschnitt ein auf einem metallischen, wellenförmig profilierten Träger (Boden) sitzendes und daran an mehreren Verbindungs stellen festgelegtes metallisches Bauteil, Fig. 1 in cross section a on a metallic wave-shaped profile support (soil) sitting thereon and make several connection fixed metallic component,
Fig. 2 ebenfalls im Querschnitt ein auf einem eben verlaufenden, metallischen Träger (Boden) sitzendes und daran an mehreren Verbindungs stellen festgelegtes metallisches Bauteil, und Fig. 2 also in cross section a metallic component sitting on a flat, metallic support (bottom) and attached to it at several connection points, and
Fig. 3 in größerem Maßstab einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1 und 2 durch eine der Verbindungsstellen zwischen dem metalli schen Bauteil und dem metallischen Träger. Fig. 3 in a larger scale a section along the line III-III of FIGS. 1 and 2 through one of the junctions between the metallic component and the metallic support.
Auf verschiedenen Gebieten der Technik besteht die Notwendigkeit, hochbelastete und vornehmlich langge streckte metallische Bauteile 2 fest mit einem ebenfalls metallischen Träger 1 zu verbinden. So ist es bei der Herstellung von Fahrzeugaufbauten, bspw. für Wohn- und Reisemobile in der Regel nötig, zumindest auf dem Boden 1 des Fahrzeugaufbaus Anker- und/oder Führungsschienen zu befestigen, wie sie insbesondere zur verstellbaren Halterung und/oder Festlegung von Einzelsitzen oder Sitzbänken benötigt werden.In various fields of technology there is a need to firmly connect highly stressed and primarily elongated metallic components 2 to a likewise metallic carrier 1 . Thus, in the manufacture of vehicle bodies, for example for motor homes and motorhomes, it is generally necessary to fasten anchor and / or guide rails at least on the floor 1 of the vehicle body, such as those used in particular for adjustable mounting and / or fixing individual seats or Benches are needed.
Auch kommt es vor, daß an den Wänden solcher Fahrzeug aufbauten Halteschienen für andere Einbauteile befestigt werden müssen.It also happens that on the walls of such a vehicle attached mounting rails for other built-in parts Need to become.
Wesentliches Kriterium in allen Fällen ist dabei, daß die Befestigungsstellen zwischen den metallischen Bau teilen und den metallischen Trägern in erheblichem Maße Zug- und Scherkräften unterworfen sind, und daß diese Kraftwirkungen von den Befestigungsstellen dauerhaft sicher aufgenommen werden müssen.An essential criterion in all cases is that the attachment points between the metallic construction share and the metallic supports to a considerable extent Are subject to tensile and shear forces, and that these Force effects from the attachment points permanently must be recorded safely.
In Fig. 1 der Zeichnung ist zu sehen, daß zwischen der hochbelasteten und langgestreckten, metallischen Anker- und/oder Führungsschiene 2 und dem metallischen Boden 1 eines Fahrzeugaufbaus eine oder mehrere, bspw. drei, feste Verbindungsstellen 3 vorhanden sind. Diese Verbin dungsstellen 3 liegen dabei auf mehreren zueinander parallelen, jeweils in Längsrichtung der Anker- und/oder Führungsschiene 2 verlaufenden Bahnen. Dabei hat es sich bewährt, wenn die Breite 4 der einzelnen Bahnen kleiner eingestellt wird, als der Abstand 5 zwischen zwei be nachbarten Bahnen.In Fig. 1 of the drawing it can be seen that or more, for example between the highly stressed and elongated metallic anchor and / or guide rail 2 and the metal base 1 of a vehicle body a. Three solid joints 3 are present. This connec tion points 3 lie on several mutually parallel, each extending in the longitudinal direction of the anchor and / or guide rail 2 tracks. It has proven useful if the width 4 of the individual webs is set smaller than the distance 5 between two adjacent webs.
Ebenfalls hat es sich bewährt, zumindest den den Träger bildenden Boden 1 mit einer Wellen-, Sicken- und/oder Rippenstruktur 6 auszustatten, deren Profil sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Anker- und/oder Trägerschiene 2 erstreckt. Die in Form von Bahnen vorge sehenen Verbindungsstellen 3 zwischen dem Boden 1 sowie der Anker- und/oder Führungsschiene 2 befinden sich dabei jeweils lediglich zwischen einem erhabenen Bereich 7 der Wellen-, Sicken- und/oder Rippenstruktur 6 und dem diesem zugewendeten Flächenbereich der Anker-und/oder Führungsschiene 2, wie das deutlich aus Fig. 1 hervor geht.It has also proven useful to equip at least the base 1 forming the support with a corrugated, beaded and / or rib structure 6 , the profile of which extends essentially transversely to the longitudinal direction of the anchor and / or support rail 2 . The provided in the form of tracks connection points 3 between the bottom 1 and the anchor and / or guide rail 2 are each only between a raised area 7 of the wave, bead and / or rib structure 6 and the surface area of the anchor facing this and / or guide rail 2 , as can be clearly seen in FIG. 1.
Jede der Verbindungsstellen 3 sollte sich mit der ihr vorgegebenen Breite 4 ununterbrochen über die ganze Länge der mit dem Boden 1 in Verbindung zu bringenden Anker- und/oder Führungsschiene 2 erstrecken. In vielen Fällen ist es aber auch möglich, Verbindungsstellen 3 mit Unterbrechungen vorzusehen.Each of the connection points 3 should, with its predetermined width 4, extend continuously over the entire length of the anchor and / or guide rail 2 to be connected to the floor 1 . In many cases, however, it is also possible to provide connection points 3 with interruptions.
Zur Bildung der Verbindungsstellen 3 zwischen den einan der zugewendeten Flächen 8 und 9 vom Boden 1 sowie Anker- und/oder Führungsschiene 2 wird gemäß Fig. 2 eine Schicht 10 aus einem Polyurethan-Kleber benutzt.To form the joints 3 between the Einan the facing surfaces 8 and 9 from the floor 1 as well as anchor and / or guide rail 2 shows a layer according. 2 is used of a polyurethane adhesive 10.
Diese Schicht 10 aus Polyurethan-Kleber wird dabei jedoch nicht unmittelbar auf die Flächen 8 und 9 vom Boden 1 sowie Anker- und/oder Führungsschiene 2 aufge bracht. Vielmehr werden die Flächen 8 und 9 vom Boden 1 sowie von Anker- und/oder Führungsschiene 2 zumindest jeweils in den mit der Kleberschicht 10 auszustattenden Flächenbereichen zuvor mit einer Lackschicht 11 oder einer Grundierungsschicht 12 ausgestattet und diese wird wiederum jeweils mit einer Primerschicht 13 bzw. 14 belegt. Erst zwischen die beiden Primerschichten 13 und 14 wird sodann die Polyurethan-Kleberschicht 10 einge bracht.However, this layer 10 of polyurethane adhesive is not brought up directly onto the surfaces 8 and 9 of the base 1 and the anchor and / or guide rail 2 . Rather, the surfaces 8 and 9 of the base 1 and of the anchor and / or guide rail 2 are previously provided with a lacquer layer 11 or a primer layer 12 , at least in each of the surface areas to be provided with the adhesive layer 10 , and this is in turn each provided with a primer layer 13 or 14 occupied. Only between the two primer layers 13 and 14 is the polyurethane adhesive layer 10 introduced.
Durchgeführte Beanspruchungsversuche haben ergeben, daß die im vorstehend beschriebenen Sinne angeordneten und aufgebauten Verbindungsstellen 3 zwischen dem Boden 1 sowie den Anker- und/oder Führungsschienen 2 gegen die im praktischen Einsatz auftretenden Zug- und Scherkräfte zumindest ebenso widerstandsfähig sind, wie die herkömm lichen Niet-, Schraub- und Schweißverbindungen. Da jedoch die Verbindungsstellen 3 ohne Befestigungslöcher im Boden 1 sowie in den Anker- und/oder Führungsschienen 2 auskommen, können dort keine Korrosionsschäden auftre ten und es ergibt sich auch nur ein geringer Montageauf wand. Die praktisch ununterbrochen über die ganze Länge der Anker-und/oder Führungsschienen 2 verlaufenden Verbindungsstellen 3 gewährleisten eine gleichmäßige Krafteinleitung in den Boden 1, wobei auftretende Ver windungen des Bodens 1 problemlos durch die Elastizität der Kleberschicht 10 aufgenommen werden können.Stress tests carried out have shown that the connection points 3 arranged and built up in the sense described above between the base 1 and the anchor and / or guide rails 2 are at least as resistant to the tensile and shear forces which occur in practical use as the conventional rivets. , Screw and welded connections. However, since the connection points 3 do without mounting holes in the bottom 1 and in the anchor and / or guide rails 2 , no corrosion damage can occur there and there is only a small amount of assembly work. The practically uninterrupted over the entire length of the anchor and / or guide rails 2 connecting points 3 ensure a uniform application of force in the bottom 1 , occurring Ver windings of the bottom 1 can be easily absorbed by the elasticity of the adhesive layer 10 .
Aus Fig. 1 geht hervor, daß der Boden 1 eines Fahrzeug aufbaus vorzugsweise eine etwa sinuswellenförmige Struk tur erhalten kann, während die darauf sitzende Anker und/oder Führungsschiene 2 ein im Querschnitt etwa C-förmiges, nach oben offenes Profil-Mittelstück 15 aufweist, an das sich zwei flache Seitenflansche 16 und 17 einstückig fest anschließen. From Fig. 1 shows that the bottom 1 an approximately sine wave-shaped structural be obtained structure of a vehicle body, preferably while sitting thereon anchor and / or guide rail 2, a cross-sectionally approximately C-shaped, having an upwardly open profile middle piece 15, to which two flat side flanges 16 and 17 connect in one piece.
Sowohl im Bereich des Profil-Mittelstücks 15 als auch im Bereich jedes der beiden Seitenflansche 16 und 17 ist zwischen der Anker- und/oder Führungsschiene 2 sowie dem Boden 1 eine auf längsverlaufenden Bahnen liegende Verbindungsstelle 3 vorgesehen bzw. gebildet.Both in the area of the profile center piece 15 and in the area of each of the two side flanges 16 and 17 , a connection point 3 lying on longitudinal tracks is provided or formed between the anchor and / or guide rail 2 and the bottom 1 .
Während der Boden 1 des Fahrzeugaufbaus aus - relativ dünnwandigem - Stahlblech bestehen kann, ist die Anker- und/oder Führungsschiene 2 aus - relativ dickwandigem - Leichtmetall, insbesondere Aluminium, gefertigt.While the floor 1 of the vehicle body can consist of - relatively thin-walled - sheet steel, the anchor and / or guide rail 2 is made of - relatively thick-walled - light metal, in particular aluminum.
Wenn der metallische Boden 1 eines Fahrzeugaufbaus aus Stahlblech und die darauf zu befestigende, metallische Anker- und/oder Führungsschiene 2 aus einer Leichtme tall-Legierung, nämlich AlMgSi-Legierung, besteht, dann können, wie erfolgreich durchgeführte Versuche ergeben haben, zur Bildung der Verbindungsstellen 3 als Zwi schenschichten 10 bis 14 folgende Materialien zum Ein satz gelangen:If the metallic floor 1 of a vehicle body made of sheet steel and the metallic anchor and / or guide rail 2 to be fastened thereon consists of a light alloy, namely AlMgSi alloy, then, as successfully carried out tests, can form the Connection points 3 as intermediate layers 10 to 14 the following materials are used:
Bei der Polyurethan-Kleberschicht 10 handelt es sich um einen Zweikomponenten-Kleber, welcher unter dem Handels namen "BETAMATE E 2400" erhältlich ist.The polyurethane adhesive layer 10 is a two-component adhesive which is available under the trade name "BETAMATE E 2400".
Als Lackschicht 11 war auf dem Stahlblech 1 ein bei der Volkswagen AG verwendeter Serienlack vorgsehen.A series coating used at Volkswagen AG was provided as the coating layer 11 on the steel sheet 1 .
Bei der Grundierungsschicht 12 auf der Anker- und/oder Führungsschiene 2 handelte es sich um eine Zweikomponen ten-Grundierung der Firma Müller, Wuppertal, deren eine Komponente aus einem PUR-Füller 620/8, weiß und deren andere Komponente aus einem Härter 7209 besteht.The primer layer 12 on the anchor and / or guide rail 2 was a two-component primer from Müller, Wuppertal, one component of which is made of a PUR filler 620/8, white and the other component of which is a hardener 7209 .
Für die Bildung der beiden Primer-Schichten 13 und 14 wurde ein unter dem Handelsnamen "BETAPRIME 5402" er hältliches Material eingesetzt. A material available under the trade name "BETAPRIME 5402" was used to form the two primer layers 13 and 14 .
Die Produkte mit den Handelsnamen "BETAMATE E 2400" und "BETAPRIME 5402" werden von der Firma Gurit-Essex in den Handel gebracht.The products with the trade names "BETAMATE E 2400" and "BETAPRIME 5402" are manufactured by Gurit-Essex in the Brought to trade.
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